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作为21世纪的绿色光源,半导体照明与传统光源相比,具有节能环保、使用寿命长等优点,在照明、液晶显示屏背光源、交通信号灯、医疗、军事和植物照明等领域有广泛的应用。当今的商用半导体照明主要是通过组合InGaN蓝光芯片和YAG:Ce3+黄色荧光粉实现白光发射,但因缺少红光普遍存在色温偏高(CCT>4500K)和显色指数偏低(CRI<80)等问题。解决的方法之一就是研发能被蓝光有效激发的高效、高稳定、低成本的新型红色发光材料。近年来,掺杂稀土离子的红光荧光粉被广泛研究,但在某些特定应用领域,稀土发光材料具有价格昂贵、发射光谱较宽、色纯度偏低等不足。掺杂Mn4+离子的红色荧光粉相较稀土掺杂的红粉具有成本低廉、制备工艺简单以及发射带宽窄等优势,成为近年来荧光粉研究领域的热点。特别是在植物照明领域,缺乏高效的深红色发光材料。针对这一现状,本论文提出制备掺杂Mn4+且合成条件温和、能够高效发光、环境友好的新型氧化物基质红色发光材料。本文采用高温固相法制备掺杂Mn4+的氧化物新型红色荧光粉Mg3.5Ge1.25O6:Mn4+,和氧(氟)化物红色荧光粉Mg28Ge7.50 38F10:Mn4+,通过系统地优化合成温度、合成步骤、锰离子掺杂浓度和烧结时间等条件后获得发光性能最优、杂相最少的样品。采用XRD、SEM、荧光光谱、量子产率等分析手段对该红色荧光粉的物相组成、形貌、荧光性能、热稳定性等方面进行测试和表征,对比锗酸镁样品和氟化锗酸镁样品的物相、形貌和发光性能。将合成红色荧光粉与蓝光芯片结合封装成LED,测试其关键性能参数。对红色荧光粉进行测试分析发现,样品颗粒均匀,呈现不规则形状;宽带吸收,窄带发射,且激发光谱位于蓝光区域,发射光谱位于红光区域;具有良好的热稳定性,150℃时,锗酸镁、氟化锗酸镁红色荧光粉的发光强度分别为室温时的92.7%,96.8%;在蓝光的激发下发现红粉样品具有较好的量子产率和吸收率和荧光寿命。将合成的锗酸镁、氟化锗酸镁红色荧光粉涂覆在InGaN蓝光芯片上封装成LED灯,发现该LED灯发光稳定、发光位于660nm左右,而660nm左右红光具有促进植物生长的作用,因此该LED灯在植物照明中具有潜在的应用价值。